一、非晶硅薄膜的基本性质及其在台面型硅器件上的钝化作用（论文文献综述）
何宇亮[1]（1983）在《非晶硅薄膜的基本性质及其在台面型硅器件上的钝化作用》文中提出利用非晶硅薄膜的半绝缘特性将它作为硅器件,尤其是台面型硅器件的钝化保护膜,经过长达两年的实验和生产上的试用,证实了它具有特殊的优点.α-Si:H薄膜中的氢能直接填补c-Si界面上的缺陷态,降低界面态密度,使器件反向漏电流大大下降,从而改善了硅器件的稳定性,提高了可靠性与成品率,具有明显的经济效益
庞宏杰[2]（2008）在《非晶硅薄膜激光晶化组织结构研究》文中提出作为一种新兴能源载体，太阳能电池以其优秀的环保性、高效率、取之不尽等诸多优点，在军事、航天、航空等领域及民用方面得到广泛应用，其中多晶硅薄膜太阳能电池以其优越的性能成为这个领域中值得期待的发展方向。激光晶化非晶硅薄膜是制备多晶硅薄膜的重要方法。激光辐照后产生纳米晶化相的结构和数量对其性能具有决定性作用，因此，需要研究晶化相的微观组织结构与激光工艺参数之间的关系，为激光晶化法制备纳米微晶硅打下理论基础。本文以石英为衬底，采用以射频磁控溅射系统制备的非晶硅薄膜为前驱物，利用激光晶化技术实现从非晶硅薄膜到多晶硅薄膜的相变过程。利用有限元模型分别在不同工艺参数下对激光晶化非晶硅薄膜的晶化过程进行了温度场模拟，计算出在该工艺条件下样品的温度场分布。采用差热分析仪、Raman光谱仪、XRD衍射仪、TEM，对激光晶化薄膜的组织结构与激光功率、扫描速率、离焦量及不同表面粗糙度衬底之间的关系进行了分析和研究。温度场模拟结果表明：在激光晶化非晶硅薄膜的过程中，样品表面温度同激光功率、扫描速率和离焦量间存在近线性的关系。样品表面温度随激光功率的增加而线性升高：随扫描速率的增大而降低；随离焦量的增大而降低。激光热源在样品上形成了水滴状加热区域，得到了相应的温度场分布情况。实验结果表明，用激光晶化的方法，可以使石英衬底上的非晶硅薄膜快速部分晶化，形成纳米级微晶硅薄膜。以光面石英为衬底的非晶硅薄膜经激光辐照后的组织结构分析表明：以激光功率为变量，低于85W时，薄膜的晶粒尺寸随着激光功率的增加而缓慢增加；增至90W时，晶粒尺寸开始急剧增加；当进一步增至95W时，薄膜的晶粒尺寸开始降低；继续增至100W时，晶粒尺寸重新增加，其结晶度呈现类似的变化趋势。以扫描速率为变量，低于4mm／s时，随扫描速率的增加，平均晶粒尺寸逐渐降低，4mm／s时达到最小值，之后晶粒尺寸随扫描速率的增加而增加，至8mm／s时达到最大值；继续提高扫描速率，晶粒尺寸逐渐减小，结晶度均在90％以上。当离焦量为变量时，薄膜的组织变化规律与扫描速率为变量时类似，结晶度在90％以上。以毛面石英为衬底的非晶硅薄膜经激光辐照后，其微观组织结构变化规律与光面石英变化规律相似。其特征峰的强度明显低于以光面石英为衬底的薄膜，特征峰与晶体硅特征峰峰位的偏移大于光面石英，其晶粒大小及结晶度普遍低于光面石英。
殷晨钟,何宇亮,孙月珍,陈春仙,谢启耀[3]（1991）在《非晶硅钝化膜的热稳定性及其在可控硅元件上的应用》文中进行了进一步梳理实验报导了α-Si:H薄膜作为优质的硅器件钝化保护膜在可控硅元件上的应用.指出,它能大幅度提高元件的正反向击穿电压,改善温度特性,具有明显的经济效益.还指出,α-Si:H钝化膜能吸取c-Si界面上的杂质进一步促使硅器件的优化.本文还讨论了提高α-Si:H钝化保护膜热稳定性的途径.
刘东[4]（2013）在《纳米硅基光伏器件的制备及性能研究》文中认为本论文着眼于低温溶液法制备低成本、高效率新型光伏器件的研究，具体分为两个部分:一是基于硅纳米线及氧化锌纳米颗粒的高效光电二极管的制备及性能研究；二是基于纳米级有机薄膜钝化层的高效有机-无机杂化太阳能电池的制备及性能研究。主要工作包括以下几个方面：1.通过金属离子辅助溶液刻蚀技术制备硅纳米线阵列以及湿化学方法对硅衬底进行甲基化处理。硅纳米线阵列可以增加光的吸收，同时少数载流子沿硅纳米线的径向传输，大大减少了传输距离，有利于载流子的收集，在光电器件领域具有较大应用前景。甲基化处理可以有效降低硅表面的载流子的复合速率，提高相应器件的性能。2.以硅材料为基底，在低温下旋涂ZnO纳米颗粒溶液，形成Si/ZnO异质结光电二极管。采用硅纳米线阵列替代平面硅作为光吸收层，由于硅线优异的吸光能力和有效的载流子传输能力，光电二极管的响应率有了很大的提高，从0.34A/W提高到0.54A/W。通过对器件黑暗条件下I-V曲线的分析，证明了SiNWs/ZnO核壳结构光电二极管具有典型的整流效应，且二极管品质因子为1.28。3.制备了基于纳米级有机薄膜钝化层的高效有机-无机杂化太阳能电池，其中有机导电层为PEDOT:PSS。由于甲基化处理不可能完全钝化硅表面，采用室温旋涂法在硅表面形成不同种类的有机薄膜，可以进一步钝化硅片表面。该方法操作简单，不需要高温过程，可以有效降低器件的成本。其中基于聚乙烯亚胺钝化层的电池器件的效率达到了11%。
翟颖颖[5]（2017）在《利用硅纳米线阵列提高纳米硅量子点光电器件性能的研究》文中指出硅量子点由于其具有不同于体材料的光电性质,在硅基光电集成器件和光伏器件中被广泛应用。为了进一步提高器件的性能和降低制造成本,人们进行了多方面,多领域的探索,其中引入纳米线结构进行光的调控,以减少界面反射,增强光的吸收和发射,是现阶段探索和研究的热点之一。本论文中采用了金属辅助湿法刻蚀的方法制备了不同长度的纳米线阵列结构,对其表面形貌进行了表征,探讨了不同刻蚀深度的纳米线对Si QDs/Si02多层膜器件的光致发光和电致发光的影响。同时,我们采用了氢等离子退火（HPA）的方法和氧化铝钝化的方式对纳米线进行钝化,研究了钝化对器件电致发光的影响。最后,我们将氧化铝钝化的纳米线引入硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池中,初步探索了钝化纳米线在太阳能电池器件中的应用。本论文的主要内容和结果如下:1.本文选择了操作简单便捷,成本低廉,可大面积制备的金属辅助湿法刻蚀的方法制备硅纳米线阵列结构。通过对其形貌进行表征,发现纳米线的长度随着刻蚀时间增加而线性增加,说明可以通过调节刻蚀时间对纳米线的长度进行精确控制。通过该方法制备的纳米线阵列结构具有非常好的宽光谱减反性能,且随着纳米线长度增加反射率不断降低,在200nm-1000nm的光谱范围内反射率最低可降至3%。之后在纳米线阵列结构上采用常规等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术制备了 Si QDs/Si02多层膜,发现薄膜可以很好地包覆在纳米线上,并保持了良好的减反性能,进而使得器件对激发光的吸收效率和器件的光提取效率得到提高,因此纳米线阵列上薄膜的光致发光强度相比于平板上的薄膜得到了明显提升,最高提升了约20倍。同时,基于纳米线阵列的Si QDs/Si02多层膜电致发光强度也明显强于平板上的器件,最高提高了约6倍。2.通过分析纳米线阵列上Si QDs/Si02多层膜电致发光的结果发现,虽然纳米线良好的减反效果可以改善器件性能,但是随着纳米线长度的增加,纳米线表面的缺陷态显着增加,增加了器件中的非辐射复合,导致基于刻蚀时间较长的纳米线阵列结构的器件性能反而下降。因此,在PECVD中对纳米线阵列进行了氢等离子体退火（HPA）处理,通过电子自旋共振（ESR）的测量发现经过钝化后,纳米线表面的缺陷态密度明显减小,因此钝化后的纳米线上的电致发光强度比未钝化的增强了约5倍。同时,采用原子层沉积（ALD）技术沉积了氧化铝层作为钝化层,发现氧化铝层具有结合强度好、膜层厚度一致、保形性好等特点。同样经过ESR测量发现该方法也具有良好的钝化效果,钝化后的电致发光强度提升了 一倍。3.基于以上的研究结果,我们将氧化铝钝化的纳米线结构引入硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池器件中以提升电池性能。采用ALD技术在纳米线阵列上沉积了不同厚度的氧化铝层作为钝化层,继而制备了硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池。发现引入该结构的器件的加权平均反射率大幅度下降,最低加权反射率降至4.76%。通过对异质结太阳能电池的外量子效率（EQE）的测量,发现当氧化铝的厚度为2 nm的时候,电池在300 nm-850 nm光谱范围内的光谱响应明显提高。
勾宪芳[6]（2006）在《多晶硅太阳电池中氧碳行为和氮化硅的钝化及减反射的研究》文中研究说明太阳能的应用是解决能源与环境问题的有效途径。多晶硅太阳电池是未来最有发展潜力的太阳电池之一。如何改善多晶硅电池衬底材料的性能,提高转换效率,已成为该研究领域的热点课题。为此本文重点研究了多晶硅片在电池制造热工艺中氧碳的行为及其对少子寿命的影响;并研究了氮化硅薄膜的性能及对多晶硅电池的减反射及钝化作用。 本文用傅立叶红外光谱仪和准稳态光电导衰减法及光学显微镜等测试方法,采用不同的热处理工艺条件,研究了在氢气氛下退火氢对体缺陷和晶界的钝化作用,有利于少子寿命的提高。两步退火比单步退火后多晶硅片氧含量下降大;氧气氛下比氮气氛下两步退火后多晶硅片少子寿命有很大提高。在氮气氛下对多晶硅三步热处理后氧沉淀形成量大,单晶硅三步退火后少子寿命变化趋势呈下降一上升一再上升,而多晶硅变化趋势呈上升—下降—再上升。 本文采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）制备了氮化硅薄膜。利用椭圆偏振仪、准稳态光电导衰减法（QSSPCD）、X射线光电子能谱（XPS）、红外吸收光谱（IR）、反射谱等手段,对氮化硅薄膜进行了深入的研究,优化了薄膜制备条件并采用最优沉积条件制备了多晶硅太阳电池。研究发现:沉积温度350℃,沉积时间5min,[SiH4:N2]/[NH3]=4:1时,硅片能获得高寿命、氢含量高钝化效果好、反射率低的最佳工艺条件。氮化硅薄膜的氢含量与有效少数载流子寿命有一定的关系,比较了沉积前后电池的各项性能参数,确认沉积氮化硅薄膜后电池各项性能参数有很大提高。
张瑞丽[7]（2010）在《太阳能电池用α-SiCx:H薄膜的制备与性能研究》文中研究指明高效率低成本的晶体硅太阳能电池的制备对于大规模利用太阳能发电有着十分重要的意义。制备性能优良的减反射钝化薄膜是生产高效率低成本晶体硅太阳电池的重要工序之一。采用PECVD（等离子体增强化学气相沉积）设备制备的硅太阳能电池减反射钝化膜,除了能够减少电池对太阳光的反射,还能起到钝化硅片的作用,进而提高电池的转换效率。本文研究了一种新型的太阳能电池减反射钝化膜——α-SiCx:H薄膜。采用PECVD设备,以硅烷（SiH4）和甲烷（CH4）为气源制备了具有减反射和钝化作用的α-SiCx:H薄膜。首先,系统地研究不同衬底温度、射频功率、气源流量比对α-SiCx:H薄膜表面形貌、化学结构、光学带隙等性能的影响,并对薄膜的成膜机理和结构模型进行了探讨；其次,对α-SiCx:H薄膜应用于晶体硅太阳能电池的减反射性能进行了研究；最后,探讨了α-SiCx:H薄膜对单晶硅片和多晶硅片的钝化作用。主要实验结果如下：1.衬底温度、SiH4/CH4流量比及射频功率对PECVD沉积α-SiCx:H薄膜的形貌、化学结构以及光学性能有很大影响。随着衬底温度的升高,薄膜致密度增加,Si-C键含量增大,生长速率降低,折射率增大,光学带隙变窄；随着SiH4/CH4流量比的增大,薄膜生长速率降低,光学带隙变宽,粗糙度先降低后升高,并且,当SiH4/CH4流量比为1：2时,薄膜致密度最高；随着射频功率增大,薄膜致密度增加,Si-C键含量增大,折射率增大,光学带隙变宽,薄膜生长速率先增后稳。2.对α-SiCx:H薄膜的减反射性能进行了研究和讨论。正交优化实验结果表明,制备减反射性能优良的α-SiCx:H薄膜的最佳条件为：衬底温度250℃,SiH4/CH4流量比为1：3,射频功率35 W。在优化实验结果的指导下,研究了最优条件下制备的α-SiCx:H薄膜的减反射性能,发现此薄膜有很低的反射率和良好的透过率。比较α-SiNx:H薄膜和α-SiCx:H薄膜的光学性能后,发现α-SiCx:H薄膜和α-SiNx:H薄膜一样,具有良好的减反射性能。3.α-SiCx:H薄膜能提高单晶硅和多晶硅的少子寿命,具有表面钝化和体钝化的双重作用。随着衬底温度的升高,衬底材料的少子寿命明显增大,α-SiCx:H薄膜的钝化效果增强。在300℃时达到最优,随后有所降低。随着SiH4与CH4流量比的增大,α-SiCx:H薄膜钝化效果而增强。射频功率的变化对α-SiCx:H薄膜钝化效果的影响不明显,单晶硅片和多晶硅片的少子寿命略有升高。
张鹏[8]（2012）在《多晶硅太阳能电池预处理及退火工艺研究》文中研究说明¨前太阳能电池行业多用管式PECVD法沉积氮化硅减反射钝化膜,然而管式设备对于实现薄膜沉积的均匀性有一定的局限,其原因在于反应腔室内部反应气体分布不均匀。这会对薄膜的表观质量造成很大的影响,形成色差片。不断出现返工片,将会阻碍产品生产效率的提高。本论文通过大量的产线实验发现,通过总的气体流量、反应时腔室压强以及射频功率的调节,会对成膜的均匀性有很大帮助。研究表明,对于管径380mm,.管长2075mm的常用反应腔室,气体总流量在5000sccm,反应时腔室内压强在220pa,射频功率4500w左右时,仅就成膜的均匀性来讲是最佳的,几乎没有返工片,而且也不会对薄膜的其它参量造成很大的影响。研究还发现,除了以上三个工艺参量能较大的影响薄膜的表观质量外,石墨舟的间距大小,也会对薄膜均匀性造成影响,对比发现13mm间距石墨舟的成膜质量要明显优于11mm间距石墨舟。另外,钝化工艺在晶体硅太阳电池上的应用已经十分广泛。我们在沉积氮化硅薄膜之前采用氨气电离出氢等离子体,先对硅片进行氢等离子体预处理,通过数值分析和实验的方法分别研究了预处理时间,功率,温度,压力各参数对钝化效果以及电学性能的影响。在预处理温度450℃,时间200s,射频功率4000w,气体压强200Pa,氨气流量为4000sccm时,表现出短路电流提高较为明显。然后采用等离子体增强型的化学气象沉积（PECVD）法,在电池表面镀上一层氮化硅膜,实验证实氢等离子体会透过氮化硅膜进入到硅基体内,具体表现为少子寿命提高7μs左右。之后的低温退火实验表明,430-440℃左右为最优温度,随着时间的增加,短路电流会有明显提升,光电转换效率也有提高。
卢满辉[9]（2016）在《硅基非晶合金薄膜及其器件化应用研究》文中进行了进一步梳理半导体器件由于其独特的导电性能、能耗低和易于集成等优点被广泛应用于能源、通信、医疗及军事等领域上。在半导体器件的大家族中,以硅及其相关材料形成的器件为主。随着信息技术的不断发展,生产制备技术和工艺水平的提高,已经研制出了种类繁多、功能各异的硅基器件。本文采用射频磁控共溅射方法沉积非晶硅钌（a-Si1-xRux）合金薄膜,研究金属元素Ru的引入对制备态以及退火态薄膜微结构和光电性能的影响。研究发现,随着Ru名义浓度的增加,非晶网络的短程有序度有所下降,但适量的Ru掺杂可使非晶硅薄膜的光学带隙减小,同时缺陷密度有所降低、成键趋于稳定,薄膜由疏松变得致密。随着Ru掺杂浓度的增加,a-Si1-xRux薄膜的电导率大幅上升,其中,Ru浓度为8%的a-Si1-xRux薄膜的电导率可达到10-1 S/cm;薄膜的电阻温度系数TCR随Ru掺杂比例的增加而减少,但适当控制Ru的掺杂浓度,薄膜的TCR仍然保持在2%以上。研究表明,a-Si1-xRux合金薄膜具有良好的电导率和适当的TCR值,在红外探测器等领域上有着良好的应用前景。采用射频磁控共溅射方法沉积非晶硅银（a-Si1-xAgx）合金薄膜,研究了Ag掺杂浓度对a-Si1-xAgx薄膜微结构和光电性能的影响。设计并制备了Ag/a-Si/p-Si三明治结构,可用于非晶硅基忆阻器电阻开关效应的在线椭偏研究。以硅基光波导开关为研究对象,将非晶硅银合金薄膜应用于集成光学器件,通过仿真软件研究了“非晶硅/硅波导”光开关的“导通”和“阻断”特性,发现波导中的光场能量可被有效地耦合到非晶硅层中并被其吸收,从而实现了波导光开关的“开/光”功能,且具有较大的消光比和较小的插入损耗。
朱兆宗,彭军,张鹤鸣,郝跃[10]（1986）在《非晶硅（a-Si）复合钝化层对改善低频噪声的作用》文中提出本文研究了由辉光放电（GD）方法制备的氢化非晶硅（a-Si:H）钝化膜对于降低集成电路低频噪声的作用。提出了一种较佳化的a-Si:H/SiN复合钝化层结构。实验表明,当频率f<103Hz时,采用复合钝化层的电路其等效输入噪声电压减少约一个数量级。同时对该复合钝化膜进行了可靠性试验。
二、非晶硅薄膜的基本性质及其在台面型硅器件上的钝化作用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、非晶硅薄膜的基本性质及其在台面型硅器件上的钝化作用（论文提纲范文）
（2）非晶硅薄膜激光晶化组织结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 太阳能电池的发展和研究现状 |
| 1.2 多晶硅薄膜 |
| 1.2.1 多晶硅薄膜概述 |
| 1.2.2 多晶硅薄膜的制备方法 |
| 1.3 非晶硅薄膜 |
| 1.3.1 非晶硅薄膜的制备方法 |
| 1.3.2 非晶硅薄膜的研究现状 |
| 1.4 激光晶化技术的发展及应用 |
| 1.4.1 激光晶化 |
| 1.4.2 激光器的发展 |
| 1.4.3 激光晶化过程的数值模拟 |
| 1.5 选题意义与研究内容 |
| 2 激光晶化非晶硅薄膜及其组织结构研究 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 非晶硅薄膜的制备 |
| 2.2.1 石英衬底的清洗 |
| 2.2.2 多功能微波ECR等离子体源全方位离子注渗系统简介 |
| 2.2.3 工艺参数 |
| 2.3 激光晶化工艺 |
| 2.3.1 实验仪器 |
| 2.3.2 工艺参数 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.5 组织分析测试 |
| 3 激光晶化温度场数值模拟 |
| 3.1 传热学基本原理 |
| 3.2 有限元模型的建立 |
| 3.2.1 单元划分 |
| 3.2.2 初始条件 |
| 3.2.3 边界条件 |
| 3.2.4 激光热源 |
| 3.3 激光晶化数值模拟模型的求解及分析 |
| 3.3.1 模拟单位 |
| 3.3.2 时间步长 |
| 3.3.3 模拟结果的处理 |
| 3.4 激光晶化非晶硅薄膜温度场模拟结果 |
| 3.4.1 石英衬底的物理性质 |
| 3.4.2 模拟结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 不同工艺参数对光面石英衬底薄膜组织的影响 |
| 4.1 激光功率对薄膜组织的影响 |
| 4.1.1 XRD分析 |
| 4.1.2 Raman光谱分析 |
| 4.1.2.1 激光功率对晶粒大小的影响 |
| 4.1.2.2 激光功率对结晶度的影响 |
| 4.1.3 HRTEM分析 |
| 4.2 扫描速率对薄膜组织的影响 |
| 4.2.1 XRD分析 |
| 4.2.2 Raman光谱分析 |
| 4.2.2.1 扫描速率对晶粒大小的影响 |
| 4.2.2.2 扫描速率对结晶度的影响 |
| 4.3 离焦量对薄膜组织的影响 |
| 4.3.1 XRD分析 |
| 4.3.2 Raman光谱分析 |
| 4.3.2.1 离焦量对晶粒大小的影响 |
| 4.3.2.2 离焦量对结晶度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 不同工艺参数对毛面石英衬底薄膜组织的影响 |
| 5.1 激光功率对薄膜组织的影响 |
| 5.1.1 XRD分析 |
| 5.1.2 Raman光谱分析 |
| 5.1.2.1 激光功率对晶粒大小的影响 |
| 5.1.2.2 激光功率对结晶度的影响 |
| 5.2 扫描速率对薄膜组织的影响 |
| 5.2.1 XRD分析 |
| 5.2.2 Raman光谱分析 |
| 5.2.2.1 扫描速率对晶粒大小的影响 |
| 5.2.2.2 扫描速率对结晶度的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）纳米硅基光伏器件的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光电探测器 |
| 1.2.1 光电二极管的工作原理 |
| 1.2.2 光电二极管的参数 |
| 1.2.3 Si/ZnO 异质结光电二极管的发展 |
| 1.3 太阳能电池 |
| 1.3.1 太阳能电池的分类 |
| 1.3.2 太阳能电池性能的主要参数 |
| 1.4 本文主要的研究工作 |
| 1.5 参考文献 |
| 第二章 硅纳米线阵列结构的制备及表面修饰 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 硅纳米线阵列结构的制备方法 |
| 2.1.2 硅纳米线阵列结构的表面修饰方法 |
| 2.2 实验材料和设备 |
| 2.3 本论文硅纳米线阵列制备所采用的方法 |
| 2.4 本论文硅纳米线阵列表面修饰所采用的方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 2.6 参考文献 |
| 第三章 基于 SiNWs/ZnO 的高效光电二极管的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与设备 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 器件的制备与测量 |
| 3.3.1 器件的制备 |
| 3.3.2 器件的测量 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 器件结构 |
| 3.4.2 上、下电极对 Si/ZnO 光电二极管器件的影响 |
| 3.4.3 Si/ZnO 光电二极管器件的机理解释 |
| 3.4.4 ZnO 纳米颗粒悬浮液的浓度对 Si/ZnO 器件性能的影响 |
| 3.4.5 不同器件结构对 Si/ZnO 光电二极管响应率的影响 |
| 3.4.6 Si/ZnO 光电器件的 I-V 分析以及 C-V 分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 3.6 参考文献 |
| 第四章 基于纳米级有机钝化层的杂化太阳能电池 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与设备 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.3 器件的制备与测量 |
| 4.3.1 器件的制备 |
| 4.3.2 器件测量 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 不同种类有机薄膜钝化层对器件性能的影响 |
| 4.4.2 不同种类薄膜钝化层的表面张力的比较 |
| 4.4.3 不同种类薄膜钝化层上 PEDOT:PSS 导电薄膜形貌比较 |
| 4.4.4 基于不同有机钝化层的杂化太阳能电池的暗电流-电压曲线的分析 |
| 4.4.5 不同种类薄膜钝化层的杂化太阳能电池的瞬态电压、瞬态电流分析 |
| 4.5 小结 |
| 4.6 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
| 致谢 |
（5）利用硅纳米线阵列提高纳米硅量子点光电器件性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纳米硅量子点材料的研究背景和意义 |
| 1.2 纳米结构在硅基光电器件中的研究现状 |
| 1.3 本论文的主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 利用纳米线阵列结构提高Si QDs/SiO_2多层膜发光效率的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纳米线阵列结构的制备与表征 |
| 2.3 Si QDs/SiO_2多层膜的制备与表征 |
| 2.3.1 Si QDs/SiO_2多层膜的制备 |
| 2.3.2 SiQDs/SiO_2多层膜的表征 |
| 2.4 纳米线阵列结构对Si QDs/SiO_2多层膜光致发光的影响 |
| 2.5 纳米线阵列结构对Si QDs/SiO_2多层膜电致发光的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 钝化纳米线结构提高Si QDs/SiO_2多层膜电致发光性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 利用氢钝化技术提高Si QDs/SiO_2多层膜的电致发光效率的研究 |
| 3.3 利用氧化铝钝化技术提高Si QDs/SiO_2多层膜的电致发光效率的研究 |
| 3.3.1 氧化铝钝化膜的制备 |
| 3.3.2 氧化铝钝化效应的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 纳米线结构对硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池性能影响的初步探索 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池的制备与表征 |
| 4.2.1 硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池的制备 |
| 4.2.2 硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池的结构表征 |
| 4.3 硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池的测试结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本论文的主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）多晶硅太阳电池中氧碳行为和氮化硅的钝化及减反射的研究（论文提纲范文）
| 第一章 前言 |
| §1-1 全球能源形势 |
| 1-1-1.能源危机 |
| 1-1-2.太阳能的优势 |
| §1-2 太阳电池的发展 |
| 1-2-1.太阳电池发展历史和现状 |
| 1-2-2.太阳电池的研究概况 |
| 1-2-3.世界太阳电池的分类及份额 |
| 参考文献 |
| 第二章 硅太阳电池的基本原理 |
| §2-1 光电转换过程 |
| 2-1-1.光的反射与折射 |
| 2-1-2.半导体中的光吸收 |
| 2-1-3.PN结的形成 |
| 2-1-4.PN结的光生伏特效应 |
| §2-2 硅太阳电池转换效率的影响因素 |
| 2-2-1.电池的伏安特性 |
| 2-2-2.影响电池效率的因素 |
| 2-2-3.半导体中的复合过程 |
| 参考文献 |
| 第三章 晶体硅中氧碳杂质的性质 |
| §3-1 晶体硅中氧的性质概述 |
| 3-1-1.硅中氧的基本性质 |
| 3-1-2.热生施主效应 |
| 3-1-3.硅中的氧沉淀 |
| §3-2 晶体硅中碳的性质概述 |
| 3-2-1.碳的引入与控制方法 |
| 3-2-2.碳的基本性质 |
| 3-2-3.碳对硅材料和器件的影响 |
| 3-2-4.碳对硅中氧沉淀的影响 |
| §3-3 铸造多晶硅的基本特性概述 |
| §3-4 本文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第四章 实验工艺及测试方法 |
| §4-1 实验工艺 |
| 4-1-1.样品预处理 |
| 4-1-2.扩散制结 |
| 4-1-3.电极制备 |
| 4-1-4.氮化硅膜制备 |
| §4-2 测试方法 |
| 4-2-1 少子寿命测试(PCD) |
| 4-2-2 红外吸收光谱(IR) |
| 参考文献 |
| 第五章 热处理对太阳电池用多晶硅中氧碳特性及少子寿命的影响 |
| §5-1 不同气氛短时热处理对多晶硅特性的影响 |
| 5-1-1.实验样品 |
| 5-1-2.实验过程 |
| 5-1-3.实验结果与讨论 |
| §5-2 单步退火对多晶硅片特性的影响 |
| 5-2-1.实验样品 |
| 5-2-2.实验过程 |
| 5-2-3.实验结果与讨论 |
| §5-3 两步退火对多晶硅特性的研究 |
| 5-3-1.实验样品 |
| 5-3-2.实验过程 |
| 5-3-3.实验结果与讨论 |
| §5-4 三步退火对多晶硅特性的影响 |
| 5-4-1.实验样品 |
| 5-4-2.实验过程 |
| 5-4-3.实验结果与讨论 |
| §5-5 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 氮化硅的性能及在多晶硅太阳电池上钝化及减反射研究 |
| §6-1 氮化硅的制备方法、性能及应用 |
| 6-1-1.氮化硅的常见制备方法 |
| 6-1-2.等离子体化学气相沉积法(PECVD) |
| 6-1-3.氮化硅的性能 |
| 6-1-4.氮化硅在多晶硅太阳电池上的作用 |
| §6-2 氮化硅薄膜性能研究 |
| 6-2-1.实验样品 |
| 6-2-2.实验过程 |
| 6-2-3.实验结果与讨论 |
| §6-3 退火条件对氮化硅薄膜的影响 |
| 6-3-1.实验样品 |
| 6-3-2.实验过程 |
| 6-3-3.实验结果与讨论 |
| §6-4 小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 结论 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
（7）太阳能电池用α-SiCx:H薄膜的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 太阳能电池的发展、原理和工艺 |
| 1.2.1 太阳能电池的发展现状与趋势 |
| 1.2.2 太阳能电池的发电原理 |
| 1.2.3 太阳能电池的制造工艺 |
| 1.3 太阳能电池减反射钝化薄膜原理 |
| 1.3.1 减反射原理 |
| 1.3.2 钝化原理 |
| 1.4 晶体硅太阳能电池减反射钝化薄膜的研究进展及存在问题 |
| 1.4.1 减反射钝化薄膜的种类及发展历史 |
| 1.4.2 减反射钝化薄膜的存在问题 |
| 1.5 α-SiC_x:H薄膜的研究进展 |
| 1.5.1 α-SiC_x:H的性质 |
| 1.5.2 α-SiC_x:H的研究进展 |
| 1.6 课题研究的意义、目的与内容 |
| 1.6.1 课题研究意义与目的 |
| 1.6.2 课题研究内容 |
| 1.7 本章小结 |
| 第2章 实验方法、过程与测试方法 |
| 2.1 PECVD沉积设备 |
| 2.1.1 PECVD设备的结构 |
| 2.1.2 PECVD设备的工作原理 |
| 2.2 实验内容 |
| 2.2.1 实验材料准备 |
| 2.2.2 衬底的清洗 |
| 2.2.3 薄膜制备步骤 |
| 2.2.4 沉积条件对薄膜性质影响实验 |
| 2.2.5 减反射性能研究实验 |
| 2.2.5.1 优化实验 |
| 2.2.5.2 减反射性能研究实验 |
| 2.2.5.3 与氮化硅减反射性能对比实验 |
| 2.2.6 钝化实验 |
| 2.3 性能测试设备 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.2 电子能谱仪(EDS) |
| 2.3.3 原子力显微镜(AFM) |
| 2.3.4 傅立叶转换红外光谱仪(FTIR) |
| 2.3.5 X光电子能谱仪(XPS) |
| 2.3.6 紫外可见近红外分光光谱仪 |
| 2.3.7 光学膜厚测试仪 |
| 2.3.8 微波光电子衰减仪(μ-PCD) |
| 2.3.9 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 PECVD沉积条件对α-SiC_x:H薄膜性质影响研究 |
| 3.1 衬底温度对α-SiC_x:H薄膜结构和性能的影响 |
| 3.1.1 不同衬底温度下α-SiC_x:H的表面形貌 |
| 3.1.2 不同衬底温度下α-SiC_x:H薄膜的化学结构 |
| 3.1.3 衬底温度对α-SiC_x:H薄膜生长速率的影响 |
| 3.1.4 不同衬底温度下α-SiC_x:H薄膜的折射率 |
| 3.1.5 不同衬底温度下α-SiC_x:H的光学带隙(Eg) |
| 3.2 SiH_4与CH_4流量比对α-SiC_x:H薄膜结构和性能的影响 |
| 3.2.1 不同流量比下α-SiC_x:H薄膜的表面形貌 |
| 3.2.2 不同流量比下α-SiC_x:H薄膜的化学结构 |
| 3.2.3 流量比对α-SiC_x:H薄膜生长速率的影响 |
| 3.2.4 不同流量比下α-SiC_x:H薄膜的折射率 |
| 3.2.5 不同流量比下α-SiC_x:H薄膜的光学带隙(Eg) |
| 3.3 射频功率对α-SiC_x:H薄膜结构和性能的影响 |
| 3.3.1 不同射频功率下α-SiC_x:H薄膜的表面形貌 |
| 3.3.2 不同射频功率下α-SiC_x:H薄膜的化学结构 |
| 3.3.3 射频功率对α-SiC_x:H薄膜生长速率的影响 |
| 3.3.4 不同射频功率下α-SiC_x:H薄膜的折射率 |
| 3.3.5 不同射频功率下α-SiC_x:H薄膜的光学带隙(Eg) |
| 3.4 α-SiC_x:H薄膜沉积机理讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 α-SiC_x:H薄膜减反射性能研究 |
| 4.1 优化实验结果分析 |
| 4.2 减反射性能研究 |
| 4.3 与氮化硅减反射膜的对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 α-SiC_x:H薄膜对不同衬底的钝化效果研究 |
| 5.1 不同衬底温度下制备的α-SiC_x:H薄膜的钝化效果 |
| 5.2 不同气体流量比下制备的α-SiC_x:H薄膜的钝化效果 |
| 5.3 不同射频功率下制备的α-SiC_x:H薄膜的钝化效果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及申请的专利情况 |
（8）多晶硅太阳能电池预处理及退火工艺研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 序 |
| 目录 |
| 1 引言 |
| 1.1 能源危机和环境污染 |
| 1.2 太阳能光伏发电的研究和应用历史 |
| 1.3 太阳能电池的研究和发展 |
| 1.3.1 单晶硅太阳能电池 |
| 1.3.2 多晶硅太阳能电池 |
| 1.3.3 非晶硅薄膜太阳能电池 |
| 1.3.4 化合物半导体太阳能电池 |
| 1.4 本篇论文主要研究内容 |
| 2 晶体硅太阳能电池的基本原理 |
| 2.1 太阳能光电转换原理 |
| 2.1.1 半导体材料的光吸收 |
| 2.1.2 光生伏特效应 |
| 2.1.3 太阳能发电的优点 |
| 2.1.4 太阳能电池的特性 |
| 2.2 晶体硅太阳能电池制备工艺 |
| 2.2.1 制绒 |
| 2.2.2 扩散-pn结制备 |
| 2.2.3 刻蚀 |
| 2.2.4 去磷硅玻璃 |
| 2.2.5 制备减反射钝化膜 |
| 2.2.6 丝网印刷 |
| 2.2.7 烧结 |
| 2.2.8 测试分选 |
| 3 PECVD镀膜工艺中影响成膜质量的几个关键因素 |
| 3.1 PECVD设备 |
| 3.1.1 管式PECVD设备 |
| 3.1.2 板式PECVD设备 |
| 3.1.3 管式PECVD设备的主要性能参数以及结构组成 |
| 3.2 石墨舟设备 |
| 3.3 测试设备 |
| 3.3.1 椭偏仪 |
| 3.3.2 D8反射仪 |
| 3.3.3 WT-2000少子寿命测试仪 |
| 3.4 管式PECVD总气体流量、压强、射频功率对成膜质量的影响 |
| 3.4.1 反应腔室内气体的运动 |
| 3.4.2 实验方法及实验结果分析 |
| 3.5 石墨舟间距对成膜均匀性的影响 |
| 3.6 本章总结 |
| 4 多晶硅太阳能电池氢等离子体预处理及退火工艺研究 |
| 4.1 钝化机理介绍 |
| 4.1.1 半导体内的复合机制 |
| 4.1.2 钝化机理 |
| 4.1.3 几种钝化技术简介 |
| 4.2 氢等离子体预处理对多晶硅电池电性能以及少子寿命的影响 |
| 4.2.1 预处理时间对电池电性能以及少子寿命的影响 |
| 4.2.2 预处理功率对电池电性能以及少子寿命的影响 |
| 4.2.3 预处理温度对电池电性能以及少子寿命的影响 |
| 4.2.4 预处理压强对电池电性能以及少子寿命的影响 |
| 4.3 退火工艺对氮化硅膜钝化效果、电池电性能以及效率的影响 |
| 4.3.1 最佳氢钝化方式的研究 |
| 4.3.2 退火工艺对少子寿命和电学性能的影响 |
| 4.4 本章总结 |
| 5 总结 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）硅基非晶合金薄膜及其器件化应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 非晶半导体简介 |
| 1.3 非晶硅薄膜及其元素掺杂研究现状 |
| 1.3.1 非晶硅薄膜结构特征 |
| 1.3.2 非晶硅薄膜元素掺杂或合金化 |
| 1.4 非晶硅薄膜器件化应用概况 |
| 1.5 论文的主要工作 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第二章 薄膜制备及光学、电学性能表征 |
| 2.1 实验薄膜制备 |
| 2.1.1 PVD沉积装置 |
| 2.1.2 硅钌及硅银合金薄膜制备 |
| 2.1.3 电极制备 |
| 2.1.4 退火处理 |
| 2.2 薄膜微结构表征方法 |
| 2.2.1 激光拉曼光谱(Raman) |
| 2.2.2 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.4 傅立叶转换红外光谱(FTIR) |
| 2.3 薄膜光学性能研究方法 |
| 2.3.1 椭圆偏振光谱(Ellisometry) |
| 2.3.2 紫外-可见分光光度计(UV-Vis) |
| 2.4 薄膜电学性能研究方法 |
| 2.4.1 电阻率测试 |
| 2.4.2 电阻温度系数测试 |
| 第三章 硅钌合金薄膜微结构及光电性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钌含量对薄膜微结构的影响 |
| 3.2.1 激光拉曼光谱 |
| 3.2.2 X射线衍射 |
| 3.2.3 TEM分析 |
| 3.2.4 FTIR红外吸收光谱 |
| 3.3 钌含量对薄膜光电性能的影响 |
| 3.3.1 电学性能 |
| 3.3.2 光学性能 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 硅银合金薄膜微结构、光电性能及器件化应用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 银含量对硅银合金薄膜的影响 |
| 4.2.1 样品制备 |
| 4.2.2 银含量对薄膜微结构的影响 |
| 4.2.3 银含量对薄膜光电性能的影响 |
| 4.3 硅银合金薄膜器件化应用初步研究 |
| 4.3.1 基于硅银合金薄膜的非易失性电阻开关器件 |
| 4.3.2 非易失性电阻开关特性椭圆偏振研究 |
| 4.3.3 基于硅银合金硅薄膜的波导光开关仿真研究 |
| 4.3.4 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
四、非晶硅薄膜的基本性质及其在台面型硅器件上的钝化作用（论文参考文献）
- [1]非晶硅薄膜的基本性质及其在台面型硅器件上的钝化作用[J]. 何宇亮. 固体电子学研究与进展, 1983(04)
- [2]非晶硅薄膜激光晶化组织结构研究[D]. 庞宏杰. 大连理工大学, 2008(06)
- [3]非晶硅钝化膜的热稳定性及其在可控硅元件上的应用[J]. 殷晨钟,何宇亮,孙月珍,陈春仙,谢启耀. 固体电子学研究与进展, 1991(02)
- [4]纳米硅基光伏器件的制备及性能研究[D]. 刘东. 苏州大学, 2013(S2)
- [5]利用硅纳米线阵列提高纳米硅量子点光电器件性能的研究[D]. 翟颖颖. 南京大学, 2017(05)
- [6]多晶硅太阳电池中氧碳行为和氮化硅的钝化及减反射的研究[D]. 勾宪芳. 河北工业大学, 2006(08)
- [7]太阳能电池用α-SiCx:H薄膜的制备与性能研究[D]. 张瑞丽. 浙江理工大学, 2010(06)
- [8]多晶硅太阳能电池预处理及退火工艺研究[D]. 张鹏. 北京交通大学, 2012(10)
- [9]硅基非晶合金薄膜及其器件化应用研究[D]. 卢满辉. 电子科技大学, 2016(02)
- [10]非晶硅（a-Si）复合钝化层对改善低频噪声的作用[J]. 朱兆宗,彭军,张鹤鸣,郝跃. 西北电讯工程学院学报, 1986(03)